超级电容器不仅兼顾了传统电容器的高功率密度和二次电池的高能量密度，还具有充放电效率高、循环寿命长、倍率性能好以及使用温度范围宽等显著优势，在能源存储领域具有广阔的应用和发展前景。我院雷水金教授分别从法拉第赝电容器和双电层电容器两个方向展开探索性研究，并取得了新进展。

金属有机框架化合物由于其独特的结构和丰富的物理化学性质而吸引了广泛的研究兴趣。它们通常兼具高比表面积和氧化还原金属中心，因而可作为理想的超级电容器电极材料。我院雷水金教授课题组以泡沫镍为基底，利用简单的水热技术原位生长了高负载量的对苯二甲酸镍晶体。为提高电极的电导率及赝电容性能，通过电化学方法在其表面沉积聚苯胺。电化学性能研究显示所制备电极可表现出较高的比电容。以此构筑的非对称超级电容器具有优秀的电化学能源存储性能。该项工作已发表于能源材料类知名刊物Journal of Materials Chemistry A 上（影响因子8.867，一区）。

碳材料是双电层电容器中最典型的电极材料，利用低成本方法制备先进碳材料一直以来都是电化学能源存储领域的热门课题。我院雷水金教授课题组以生物废料蚕砂为前驱，通过简单的热解及化学活化的方法制备碳纳米结构。所得碳材料不仅具有较高的比表面积及微孔-介孔-大孔多级孔结构，而且还实现了氮、磷、硫、氧多元素的自掺杂。这些独特的结构和组成使其表现出了优越的电化学性质。所测得的比电容及器件能量密度超过了绝大多数以天然生物质为原料所制备的碳材料。该项工作已发表于电化学能源存储领域的经典刊物Journal of Power Sources 上（影响因子6.395，一区）。